1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 88/(s² + 9s + 44),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 88/(s² + 9s + 44)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 3 Ω,L = 10 mH,C = 47 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 3 ΩL = 10 mHC = 47 µFV = 12 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1105/((s + 13)(s + 17)) 在 ω = 2 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1105/((s + 13)(s + 17))ω = 2 rad/s
|G(jω)| = dB
4.伯德图与裕度困难
一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 388/(s(s + 8)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 388/(s(s + 8)(s + 9))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 2)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 2/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 4)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 2/sG(s) = 4/((s + 4)(s + 5))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 40/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 40/(s + 9)H = 0.25
τ = s
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 9/(s + 4),G₂ = 3/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 9/(s + 4)G₂ = 3/(s + 2)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =